专利名称：甲醛捕捉剂以及使用该甲醛捕捉剂的木质材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及捕捉从家具、建筑材料、保温材、缓冲材、隔热材、车辆内部装饰材料等 释放出来的甲醛的甲醛捕捉剂以及使用该甲醛捕捉剂的木质材料。
背景技术：
在合板、刨花板、纤维板等木质材料的制造中、或是在使用了上述木质材料的家 具、建筑材料等的制造中，有时会用到甲醛胶粘剂。在这种时候，从上述胶粘剂游离出来的 甲醛会从上述木质建筑材料、家具或建筑材料中释放出来。然而，近年来，随着房屋的气密 性变高，起因于所述甲醛的病态楼宇综合症等危害健康的事件时常发生。另外，在制造汽车用座椅等车辆内部装饰材料时，也会用到所述甲醛胶粘剂。在该 情况下，由于车辆内部空间比一般的房屋要狭小，且气密性要比一般房屋的高得多，所以， 起因于所述甲醛的危害则更为严重。此外，除了上述材料之外，保温材、缓冲材、隔热材等也是通过使用所述甲醛胶粘 剂将玻璃棉、岩棉等固定而被制造而成的，作为以一般住宅为中心、大楼、工场、仓库等内装 材料而被使用。从这些材料中也会释放所述甲醛，在起居室内部虽然释放量极少，但是还是 会产生污染。因此，在现有技术中，已知有捕捉、分解所述甲醛的甲醛捕捉剂。而尿素作为所述 甲醛捕捉剂，已普遍为人所知。所述尿素作为甲醛捕捉剂虽然廉价，但是由于受热或其他原因会发生加水分解反 应，从而导致被捕捉的甲醛再度释放的问题。并且，作为所述甲醛捕捉剂，还已知有由第一磷酸铵和第二磷酸铵组成的物质 (参照日本发明专利公开公报特开2007-191575号)。然而，由第一磷酸铵和第二磷酸铵组成的所述现有的甲醛捕捉剂并不能获得足够 良好的甲醛捕捉性能。另外，作为所述的甲醛捕捉剂，还已知有由尿素以及、从第一磷酸铵、第二磷酸铵、 硫酸铵中选出至少一种铵盐组成的甲醛防臭合成物(参照日本发明专利公开公报特开 2007-313300 号)。但是，在上述日本发明专利公开公报特开2007-313300号公报中，并没有具体记 载所述甲醛防臭合成物适用到木质材料上。
发明内容
本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种不会使木质材料变色、并且能够在获得 优异的甲醛捕捉性能的同时不会产生甲醛再度释放的甲醛捕捉剂。另外，本发明的目的还在于提供使用了所述甲醛捕捉剂的木质材料。为了达到上述目的，本发明的甲醛捕捉剂的特征在于含有尿素、第一磷酸铵和第 二磷酸铵。本发明的甲醛捕捉剂通过含有尿素、第一磷酸铵和第二磷酸铵，不会使木质材料变色，并且能够获得优异的甲醛捕捉性能，同时能够抑制甲醛的再度释放。本发明的甲醛捕捉剂优选为按尿素第一磷酸铵第二磷酸铵=5 45 0.5 15 1 20范围的重量比的形式分别含有该三者。当尿素、第一磷酸铵和第 二磷酸铵的重量比不在所述范围内的情况下，将这种甲醛捕捉剂涂敷到木质材料上时，则 无法避免该木质材料变色、或者无法获得足够优良的甲醛捕捉性能、又或无法抑制甲醛的 再度释放。本发明的甲醛捕捉剂优选为按尿素第一磷酸铵第二磷酸铵=10 35 1 10 2 15范围的重量比的形式分别含有该三者。本发明的甲醛捕捉剂通过使尿素、第一 磷酸铵和第二磷酸铵的重量比在所述范围内，能够获得特别优异的甲醛捕捉性能，同时能 够显著地降低甲醛的再度释放量。此外，本发明的甲醛捕捉剂优选为将所述甲醛捕捉剂溶解或分散于水中而形成。 本发明的甲醛捕捉剂通过溶解或分散于水中，能够简单地被涂敷到木质材料上。另外，本发明的木质材料的特征在于，涂敷了所述甲醛捕捉剂。优选为将所述甲醛 捕捉剂按干燥重量在1 50g/m2范围内的形式涂敷到本发明的木质材料上。当所述甲醛 捕捉剂的涂敷量为干燥重量不足lg/m2的情况下，则可能导致无法充分地获得降低甲醛释 放量的效果，而当干燥重量超过50g/m2时，则该甲醛捕捉剂的粉末会残留在木质材料的表 面上，降低外观质量。
具体实施例方式以下，对本发明的实施方式进行更详细的说明。本实施方式的甲醛捕捉剂含有尿素、第一磷酸铵和第二磷酸铵。这里，第一磷酸二 氢铵由化学式NH4H2PO4表示，也被称为磷酸二氢铵。第二磷酸铵由化学式(NH4)2HPO4表示， 还被称为磷酸氢二铵。另外，虽然还可以考虑使用由化学式(NH4)3PO4表示的第三磷酸铵作为磷酸铵盐， 但是，由于第三磷酸铵容易分解，因而难以被利用。本实施方式的甲醛捕捉剂优选为按尿素第一磷酸铵第二磷酸铵=5 45 0. 5 15 1 20的重量比范围含有该三者。而采用尿素第一磷酸铵第二磷酸 铵=10 35 1 10 2 15的重量比范围，则更为理想。本实施方式的甲醛捕捉剂 通过按照上述范围含有尿素、第一磷酸铵和第二磷酸铵，在将该甲醛捕捉剂涂敷到家具、建 筑材料等木质材料上时，该木质材料不会变色，从而能够获得优异的甲醛捕捉性能，而且， 能够抑制甲醛的再度释放。本实施方式的甲醛捕捉剂在不损害其甲醛捕捉性能的前提下，还可以混合其他公 知的甲醛捕捉剂和除臭剂。还可以混合表面活性剂、防腐剂、抗菌剂、抗真菌剂、防虫剂、防 蚁剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防静电剂、阻燃剂、防锈剂、染料、颜料、分散剂、消泡剂、防 冻剂、弱酸金属盐、金属卤化物、增量剂、填充剂、合成树脂乳胶、水溶性树脂等各种混合剂。作为所述公知的甲醛防臭剂，例如可以举出珠光体、沸石、硅胶、活性碳、乙烯脲、 硫酸亚铁和L-抗坏血酸结合体、酰胼化合物、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、亚硫酸钠、亚硫酸氢 钠、苛性钠等。作为所述表面活性剂，则例如可以举出非离子表面活性剂、磺酸盐型阴离子 表面活性剂、硫酸酯盐型阴离子表面活性剂、磷酸酯盐型阴离子表面活性剂等。另外，作为所述弱酸金属盐，例如可以举出醋酸钠、硬脂酸钠、碳酸钠等。此外，作为所述金属卤化物， 例如可以举出氯化钙、氯化镁等。而作为所述增量剂、填充剂，例如可以举出结晶硅、氢氧化 铝、氯化铝等。另外，作为所述合成树脂乳胶，例如可以举出醋酸乙烯聚合物乳胶、乙烯-醋酸乙 烯共聚物乳胶、醋酸乙烯-叔碳酸酯共聚物乳胶、乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚物乳胶、乙 烯-醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚物乳胶、丙烯酸酯聚合物乳胶、丙烯酸酯-乙烯共聚物乳胶、 氯乙烯聚合物乳胶、聚氨酯聚合物乳胶、硅胶聚合物乳胶、环氧树脂乳胶、蜡乳胶、乙烯-丁 二烯共聚物乳胶、硅烷化聚氨酯共聚物乳胶等。将本实施方式的甲醛捕捉剂溶解于水中，例如制成6. 5 50重量％的浓度范围的 水溶液，将其涂敷于家具、建筑材料等木质材料、车辆内部装饰材料等。这时，理想的是使干 燥重量为1 50g/m2范围的形式，对所述木质材料进行涂敷。通过对所述木质材料涂敷上 述范围的干燥重量的所述甲醛捕捉剂，则该木质材料不会变色，从而能够获得优异的甲醛 捕捉性能，而且，能够抑制甲醛的再度释放。另外，与所述第一磷酸铵至第三磷酸铵对应，作为磷酸盐，有第一至第三磷酸钠、 第一至第三磷酸钾等。但是，即使单独使用除了第一磷酸铵和第二磷酸铵的其他的磷酸盐 涂敷在木质材料上、或者将除了第一磷酸铵和第二磷酸铵的其他的磷酸盐与尿素相互混合 后将其涂敷在木质材料上时，则无法避免该木质材料的变色、或无法获得充分的甲醛捕捉 性能、又或无法抑制甲醛再度释放。此外，可以将本实施方式的甲醛捕捉剂调制成粉末、或该粉末的水溶液或是水分 散液的形态。另外，还可以通过将该甲醛捕捉剂与适当的合成树脂混合，制成除臭性树脂组 成物。作为所述合成树脂，例如可以举出聚氯乙烯树脂、聚烯烃树脂(聚乙烯树脂、聚丙烯 树脂等)、甲基丙烯酸树脂、ABS树脂、偏氯乙烯树脂、醋酸乙烯树脂、聚酰胺、聚甲醛、聚碳 酸酯、改性聚苯醚砜、聚苯醚、多硫化合物等热可塑性合成树脂；CR树脂、SBR树脂、NBR树脂 等合成橡胶树脂；环氧树脂、二甲苯树脂、胍胺树脂、苯二酸二烯丙酯树脂、乙烯基酯、酚醛 树脂、不饱和聚酯树脂、呋喃树脂、聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、酚酸树脂、硅酸树脂、密胺树 脂、脲树脂等热硬化性合成树脂；聚乙烯醇(PVA)、乙酰乙酰化聚乙烯醇、羧基改性聚乙烯 醇、羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素(MC)、淀粉、糊精、玉米淀粉、小麦粉、异丁烯-马来酸 酐共聚物树脂、聚丙烯酰胺树脂等水性高分子等。以下，说明本发明的实施例以及比较例。实施例1在本实施例中，将10重量份数的尿素、5重量份数的第一磷酸铵和5重量份数的第 二磷酸铵混合，调制成甲醛捕捉剂。接着，将本实施方式中得到的20重量份数的甲醛捕捉 剂溶解到80重量份数的离子交换水中，调制成20重量％的浓度的甲醛捕捉剂水溶液。
随后，按照以下方式对本实施方式的甲醛捕捉剂进行了性能评估。 作为所述性能评估，针对涂敷了所述甲醛捕捉剂的木质材料，进行了甲醛捕捉剂 的释放量以及捕捉率的测定。首先，将所述甲醛捕捉剂水溶液涂敷在事先作为木质材料而 制成的试验材A的两面，使各个面上的甲醛捕捉剂水溶液的涂敷量为22. 2g/m2，并将其风干 一至三天。该试验材A即成为在其表面上涂敷了干燥重量为4. 4g/m2的所述甲醛捕捉剂的 木质材料。
接着，通过 JAS (Japanese Agricultural Standard)的干燥器法(Glass DesiccatorMethod)测定涂敷了所述甲醛捕捉剂的所述试验材A的甲醛释放量，并根据下 式(1)计算出捕捉率。捕捉率(%) = (Fc-Fd)/FeX 100... (1)式中，Fc表示没有涂敷甲醛捕捉剂的试验材A的甲醛释放量，Fd表示涂敷了甲醛 捕捉剂的试验材A的甲醛释放量。其中，Fc为1. 577mg/L。所述涂敷了甲醛捕捉剂的所述试验材A的甲醛释放量以及捕捉率表示于表1中。所述试验材A是通过利用三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂将厚度0. 7mm的黄柳桉贴合到 厚度1. 7mm的黄柳桉的两面上而制成的合板。所述三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂具有100重量 份数的三聚氰胺甲醛树脂、18重量份数的小麦粉(红花(品种名称))、10重量份数的水、1 重量份数的氯化铵的组成。另外，所述三聚氰胺甲醛树脂的不挥发物含量59重量％，黏度 为0. 22Pa · s (23°C )，pH值为9. 0，密度为1. 200g/m3，凝胶时间为15分钟(60°C )，游离甲 醛为0. 5重量％。所述合板通过以下形式黏合。即，在各黄柳桉之间涂敷了涂敷量为311g/m2的所述 三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂后，进行IMPa条件下30分钟的冷压以及125°C、IMPa条件下60秒 钟的热压。其结果，所述合板的甲醛释放量达到JAS中规定的甲醛释放量标准F ☆☆(平 均值为1. 5mg/L、最大值为2. lmg/L)。另外，作为所述性能评估，对所述甲醛捕捉剂判定了其有无甲醛的再度释放。首 先，以使甲醛捕捉剂水溶液的涂敷量各面为30g/m2的形式将该甲醛捕捉剂水溶液涂敷到聚 对苯二甲酸乙二醇酯树脂无纺布(东洋纺织株式会社制造，商品号H3501AD)上，接着，在 80°C下对其干燥30分钟。随后，将所述无纺布裁成9cm的正方形，制作成试验片。然后，将该试验片放进甲醛溶度为40 50ppm的2. 5L的三角烧瓶内，放置两小 时。在上述放置期间内，每过一小时便测定一下三角烧瓶内的甲醛浓度，证实了三角烧瓶内 的甲醛被涂敷在所述试验片上的所述甲醛捕捉剂完全吸收。所述的甲醛浓度的测定是使 用了气体检测管式检测器(GASTEC公司制造，商品号GV-100S型)和甲醛检测管(GASTEC 公司制造，商品号91L;测定范围0. 1 40. Oppm;或是商品号91LL ；测定范围0. 05 1. Oppm)来实施的。随后，将吸收了甲醛的所述试验片转移到0. 5L的三角烧瓶中，由干燥机在温度 40°C下干燥两小时。此后，通过所述检测管测定三角烧瓶内的甲醛浓度，由此来判定该试验 片上的甲醛有无再度释放。结果示于表1中。在表1中，〇表示没有再度释放，X表示有再 度释放。并且，作为所述性能评估，对涂敷了所述甲醛捕捉剂的木质材料判定其有无变色。 首先，将所述甲醛捕捉剂水溶液按涂敷量为33. 3g/m2的形式涂敷到预先制作的作为试验材 B的山毛榉刨切单板的表面上。接着，将厚度3mm的柳桉合板重叠到试验材B的涂敷面上， 并且将水以涂敷量为22. 2g/m2的形式涂敷在试验材B和所述柳桉合板的各露出面上。此 后，将试验材B和柳桉合板重叠后的合板放入聚乙烯袋中密封，通过干燥机在温度60°C下 加热一天。然后，从所述袋中取出所述试验材B，通过目视判定在该试验材B的涂敷面上有 无木质材料的污染(变色)。在表1中，〇表示没有变色，X表示有变色。所述试验材B是 一种按下述方式制成的合板。将100重量份数的第一胶粘剂(株式会社大鹿(OSHIKA)公 司制造，商品号dancybond FB52H)、50重量份数的第二胶粘剂(株式会社大鹿(OSHIKA)公司制造，商品号:fancybond FB520-1)、50重量份数的小麦粉(青银杏(品种名称))、30 重量份数的水、0. 5重量份数的氯化铵混合制成糨糊，并将该糨糊以涂敷量为lllg/m2的形 式涂敷在厚度为3mm的柳桉合板上，然后，和厚度为0. 15mm的山毛榉刨切单板贴合，并在 120°C、0. 7MPa的条件下，加热压50秒将其黏合。实施例2在本实施例中，除了将10重量份数的尿素、7重量份数的第一磷酸铵和3重量份数 的第二磷酸铵混合调制成甲醛捕捉剂以外，其他的按照与实施例1完全相同的方式调制成 甲醛捕捉剂水溶液。接着，除了使用了本实施例中得到的甲醛捕捉剂水溶液以外，其他的按照与实施 例1完全相同的方式，对甲醛捕捉剂进行了性能评估。结果示于表1中。实施例3在本实施例中，除了将10重量份数的尿素、2重量份数的第一磷酸铵和8重量份数 的第二磷酸铵混合调制成甲醛捕捉剂以外，其他的按照与实施例1完全相同的方式调制成 甲醛捕捉剂水溶液。接着，除了使用了本实施例中得到的甲醛捕捉剂水溶液以外，其他的按照与实施 例1完全相同的方式，对甲醛捕捉剂进行了性能评估。结果示于表1中。(比较例1)在本比较例中，除了仅使用20重量份数的尿素来调制甲醛捕捉剂以外，其他的按 照与实施例1完全相同的方式调制成甲醛捕捉剂水溶液。接着，除了使用了本比较例中得到的甲醛捕捉剂水溶液以外，其他的按照与实施 例1完全相同的方式，对甲醛捕捉剂进行了性能评估。结果示于表1中。(比较例2)在本比较例中，仅使用5重量份数的第一磷酸铵和5重量份数的第二磷酸铵混合 调制成甲醛捕捉剂。接着，将本比较例中得到的10重量份数的甲醛捕捉剂溶解到90重量 份数的离子交换水中，调制成10重量％的浓度的甲醛捕捉剂水溶液。接着，除了使用本比较例中得到的甲醛捕捉剂水溶液、以及将该甲醛捕捉剂水溶 液以其涂敷量的干燥重量为2. 2g/m2的形式涂敷到试验材A上以外，其他的按照与实施例1 完全相同的方式，对甲醛捕捉剂进行了性能评估。结果示于表1中。(比较例3)在本比较例中，仅使用7重量份数的第一磷酸铵和3重量份数的第二磷酸铵混合 调制成甲醛捕捉剂。除此以外，按照与比较例2完全相同的方式调制成甲醛捕捉剂水溶液。接着，除了使用本比较例中得到的甲醛捕捉剂水溶液以外，其他的按照与比较例2 完全相同的方式，对甲醛捕捉剂进行了性能评估。结果示于表1中。(比较例4)在本比较例中，仅使用2重量份数的第一磷酸铵和8重量份数的第二磷酸铵混合 调制成甲醛捕捉剂。除此以外，按照与比较例2完全相同的方式调制成甲醛捕捉剂水溶液。接着，除了使用本比较例中得到的甲醛捕捉剂水溶液以外，其他的按照与比较例2 完全相同的方式，对甲醛捕捉剂进行了性能评估。结果示于表1中。(表 1)
权利要求
1.一种甲醛捕捉剂，其特征在于含有尿素、第一磷酸铵和第二磷酸铵。
2.根据权利要求1所述的甲醛捕捉剂，其特征在于，按尿素第一磷酸铵第二磷酸 铵=5 45 0.5 15 1 20范围的重量比的形式分别含有该三者。
3.根据权利要求1所述的甲醛捕捉剂，其特征在于，按尿素第一磷酸铵第二磷酸 铵=10 35 1 10 2 15范围的重量比的形式分别含有该三者。
4.根据权利要求1所述的甲醛捕捉剂，其特征在于，将所述甲醛捕捉剂溶解或分散于 水中而形成。
5.一种木质材料，其特征在于，涂敷有含有尿素、第一磷酸铵和第二磷酸铵的甲醛捕捉剂。
6.根据权利要求5所述的木质材料，其特征在于，按干燥重量范围为1 50g/m2的形 式涂敷所述甲醛捕捉剂。
7.根据权利要求5所述的木质材料，其特征在于，所述的甲醛捕捉剂按尿素第一磷 酸铵第二磷酸铵=5 45 0. 5 15 1 20范围的重量比的形式分别含有该三者。
8.根据权利要求5所述的木质材料，其特征在于，所述的甲醛捕捉剂按尿素第一磷 酸铵第二磷酸铵=10 35 1 10 2 15范围的重量比的形式分别含有该三者。
全文摘要
提供一种甲醛捕捉剂以及使用该甲醛捕捉剂的木质材料。该甲醛捕捉剂含有尿素、第一磷酸铵和第二磷酸铵。并且优选为以尿素∶第一磷酸铵∶第二磷酸铵＝5～45∶0.5～15∶1～20范围的重量比的形式分别含有该三者。而采用尿素∶第一磷酸铵∶第二磷酸铵＝10～35∶1～10∶2～15范围的重量比时，则更为理想。木质材料涂敷有所述甲醛捕捉剂。而且，优选为按照干燥重量为1～50g/m2范围内的形式涂敷所述甲醛捕捉剂。使用该甲醛捕捉剂时，木质材料不会变色，并且能够获得优异的甲醛捕捉性能，同时能够抑制甲醛的再度释放。
文档编号B27N7/00GK102066516SQ20098012323
公开日2011年5月18日 申请日期2009年6月26日 优先权日2008年6月27日
发明者村田裕司, 根岸重夫, 植田成治, 田口俊晴, 藤井一郎 申请人:出光精密科技株式会社, 株式会社大鹿